(57)【要約】【課題】多種類の金型を必要とせず、一台の装置で半導体リードの寸法や曲げ形状の変更に容易に対応できる半導体リードの成形装置およびその使用方法を提供する。【解決手段】複数個のリードの上下両側に、それぞれ互いに対向する複数対からなるリード成形パンチ群を配置し、上記リード成形パンチ群の個々のパンチをアクチュエータにより各リードに対して個別に接近あるいは後退できるように動作させる半導体装置のリード成形方法。上記半導体パッケージを上記リード成形装置内の所定位置に固定支持する段階と、上記アクチュエータを制御して上記リード成形パンチ群の個々のパンチが上記リードを予備曲げリード形状になるように成形する少なくとも一回の予備曲げ段階と、上記アクチュエータを更に制御して上記リード成形パンチ群の個々のパンチが上記リードを最終リード形状になるように成形する最終成形段階とを備えたことを特徴とする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個のリードを介して、それぞれ互いに対向する複数対からなるリード成形パンチ群を配置し、上記リード成形パンチ群の個々のパンチをアクチュエータにより各リードに対して個別に接近あるいは後退できるように動作させる半導体装置のリード成形方法であって、上記複数個のリードを所定位置に支持する段階と、上記アクチュエータを制御して上記リード成形パンチ群の個々のパンチが上記リードを予備曲げリード形状になるように成形する少なくとも一回の予備曲げ段階と、上記アクチュエータを更に制御して上記リード成形パンチ群の個々のパンチが上記リードを最終リード形状になるように成形する最終成形段階とを備えたことを特徴とする半導体装置のリード成形方法。
【請求項２】
複数個のリードを介して、それぞれ互いに対向する複数対からなるリード成形パンチ群を配置し、上記リード成形パンチ群の個々のパンチをアクチュエータにより各リードに対して個別に接近及び後退できるように動作させた半導体装置のリード成形方法であって、上記半導体パッケージを上記リード成形装置内の所定位置に支持する段階と、上記アクチュエータを上記リード成形パンチ群の個々のパンチが上記リードを予備曲げリード形状に対応した位置になるように移動させた後プレス成形する少なくとも一回の予備曲げ段階と、上記アクチュエータを更に制御して上記リード成形パンチ群の個々のパンチが上記リードを最終リード形状に対応した位置になるよう移動させた後プレス成形する最終成形段階とを備えたことを特徴とする半導体装置のリード成形方法。
【請求項３】
請求項１あるいは請求項２記載の半導体装置のリード成形方法において、少なくとも上記予備曲げ段階及び最終成形段階で上記半導体パッケージから導出された各リードの一部分をストリッパで把持するようにしたことを特徴とする半導体装置のリード成形方法。
【請求項４】
半導体パッケージから導出された複数個のリードを所定の形状に曲げ加工する半導体装置のリード成形装置において、前記各リードの上下にそれぞれ互いに対向するように配置された複数対からなるリード成形パンチ群を設け、上記リード成形パンチ群を構成する個々のパンチをそれぞれ個別に制御できるようにしたことを特徴とする半導体装置のリード成形装置。
【請求項５】
請求項４記載の半導体装置のリード成形装置において、上記リード成形パンチ群を構成する個々のパンチを複数のリードに跨って配置したことを特徴とする半導体装置のリード成形装置。
【請求項６】
請求項４記載の半導体装置のリード成形装置において、上記リード成形パンチ群を構成する個々のパンチをそれぞれのリードに対し個別に配置したことを特徴とする半導体装置のリード成形装置。
【請求項７】
請求項４記載の半導体装置のリード成形装置において、上記リード成形パンチ群には、個々のパンチが各リードに対して個別に接近及び後退できるように動作するアクチュエータを備えたことを特徴とする半導体装置のリード成形装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体パッケージから導出された複数個のリードを所定の形状に曲げ加工するリード成形方法及び装置に関し、特に多種類の曲げ形状に対応できる半導体装置のリード成形方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般にＬＳＩ等の半導体装置のリード曲げ加工は、金型を使用したプレス加工によって行われるのが通常であり、曲げ形状等の変更に対応しにくいものであった。代表的な従来のリード成形装置の一例を図２２に示している。
図において、定盤１０１上に軸受け１０２により支承されたボールネジ１０３とナット１０４の組合わせ体があり、このボールネジ１０３にカップリング１０５を介してモータ１０６が固定されている。モータ１０６の回転によりナット１０４上に支承されたテーブル１０７が左右に移動するようになっている。上記テーブル１０７には下金型１０８が保持されており、また半導体受け１０９が保持されている。
【０００３】
この半導体受け１０９にて保持された半導体１１０の上側には、プラテン１１１により保持された上金型１１２が上記下金型１０８に対向するように配置され、これを更に上側からプレス装置１１３で加圧して半導体リードの成形を行うようになっている。なお、半導体の種類、大きさが変更となった場合、テーブル１０７に取り付けられたセンサー１１４による検出を行いながらモータ１０６の動作により左右の下金型１０８、１０８相互間および左右の上金型１１２、１１２相互間の相対位置を変更して対応するようになっている。
【０００４】
しかしながら、半導体リードの曲げ形状が変更となった場合には、上記金型そのものをその都度変更しなければならず、加工工程が煩雑となると共に、非常に高価な設備を必要としていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明は、多種類の金型を必要とせず、一台の装置で半導体リードの寸法や曲げ形状の変更に容易に対応できる半導体リードの成形装置およびその使用方法を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は、複数個のリードを介して、それぞれ互いに対向する複数対からなるリード成形パンチ群を配置し、上記リード成形パンチ群の個々のパンチをアクチュエータにより各リードに対して個別に接近あるいは後退できるように動作させる半導体装置のリード成形方法であって、上記半導体パッケージを上記リード成形装置内の所定位置に支持する段階と、上記アクチュエータを制御して上記リード成形パンチ群の個々のパンチが上記リードを予備曲げリード形状になるように成形する少なくとも一回の予備曲げ段階と、上記アクチュエータを更に制御して上記リード成形パンチ群の個々のパンチが上記リードを最終リード形状になるように成形する最終成形段階とを備えたものである。
【０００７】
またこの発明は、複数個のリードを介して、それぞれ互いに対向する複数対からなるリード成形パンチ群を配置し、上記リード成形パンチ群の個々のパンチをアクチュエータにより各リードに対して個別に接近及び後退できるように動作させた半導体装置のリード成形方法であって、上記半導体パッケージを上記リード成形装置内の所定位置に支持する段階と、上記アクチュエータを上記リード成形パンチ群の個々のパンチが上記リードを予備曲げリード形状に対応した位置になるように移動させた後プレス成形する少なくとも一回の予備曲げ段階と、上記アクチュエータを更に制御して上記リード成形パンチ群の個々のパンチが上記リードを最終リード形状に対応した位置になるよう移動させた後プレス成形する最終成形段階とを備えたものである。
【０００８】
またこの発明は、上記の半導体装置用リード成形方法において、少なくとも上記予備曲げ段階及び最終成形段階で上記半導体パッケージから導出された各リードの一部分をストリッパで把持するようにしたものである。
【０００９】
またこの発明は、半導体パッケージから導出された複数個のリードを所定の形状に曲げ加工する半導体装置のリード成形装置において、前記各リードの上下にそれぞれ互いに対向するように配置された複数対からなるリード成形パンチ群を設け、上記リード成形パンチ群を構成する個々のパンチをそれぞれ個別に制御できるようにしたものである。
【００１０】
またこの発明は、上記の半導体装置のリード成形装置において、リード成形パンチ群を構成する個々のパンチを複数のリードに跨って配置したものである。
またこの発明は、上記の半導体装置のリード成形装置において、リード成形パンチ群を構成する個々のパンチをそれぞれのリードに対し個別に配置したものである。
【００１１】
またこの発明は、上記の半導体装置のリード成形装置において、リード成形パンチ群には、個々のパンチが各リードに対して個別に接近及び後退できるように動作するアクチュエータを備えたものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下，この発明の実施形態を図に基いて説明する。図１はこの発明の実施の形態１によるリード成形装置の要部斜視図であり、図のように、半導体パッケージ１から導出される複数個のリード２の上下に、上記リード２の導出方向に複数配列されたリード成形パンチ群３Ｕ、３Ｌを設けたものである。このリード成形パンチ群３Ｕ、３Ｌは、上記リード２の全てを跨って配置される上側パンチ４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅと、下側パンチ５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅと、これら各パンチをリード２に対して個別に接近あるいは後退させる上側アクチュエータ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅと、下側アクチュエータ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅとを備えている。駆動体としてのアクチュエータ６，７は例えば油圧シリンダ方式からなり、油圧ポンプで上記パンチ４，５を駆動するものが考えられる。
【００１３】
図２〜図８は図１のリード成形装置によるリード曲げ加工の各段階の状態を示す図であり、図９に示すフローチャートを参照しながら以下説明する。図中、図１と同一符号は同一部分を示しており、説明は省略する。８は半導体パッケージ１を保持・固定するパッケージ受け、９は上側アクチュエータ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅを固定する上側ホルダーで、それ自体は上定盤（図示しない）に固定されている。また１０は下側アクチュエータ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅを固定する下側ホルダーで、同じくそれ自体は下定盤（図示しない）に固定されている。
【００１４】
図２は半導体パッケージ１をパッケージ受け８にハンドリングし、位置決めする初期状態を示すものであり、成形前リードフレーム２Ａに対して各アクチュエータ６，７は縮んだ状態にある。図９のステップ１はこの状態を示している。
次に上側アクチュエータ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、及び下側アクチュエータ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅを所定形状データに従って動作させ、リードフレーム２Ｂを図３のような予備曲げ位置に成形する。図９のステップ２はこの状態を示している。
【００１５】
次に上側アクチュエータ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、及び下側アクチュエータ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅを開放し、一旦図４に示すように初期状態に戻す。図９のステップ３はこの状態を示している。続いて上側アクチュエータ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、及び下側アクチュエータ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅを所定形状データに従って動作させ、リードフレーム２Ｃを図５のような粗成形曲げ位置まで成形する。図９のステップ４はこの状態を示している。次に上側アクチュエータ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、及び下側アクチュエータ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅを開放し、一旦図６に示すように初期状態に戻す。図９のステップ５はこの状態を示している。
【００１６】
最後に上側アクチュエータ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、及び下側アクチュエータ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅを所定形状データに従って動作させ、リードフレーム２Ｄを図７のような最終成形曲げ位置まで成形する。図９のステップ６はこの状態を示している。続いて上側アクチュエータ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、及び下側アクチュエータ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅを開放し、図８に示すように初期状態に戻し一連の成形サイクルは終了する。図９のステップ７はこの状態を示している。
【００１７】
半導体リードを成形する場合、その形状にもよるが、一般に図２の初期状態から一度に図７の最終成形状態に変形させることは難しく、従って、上述したように複数の予備成形工程を経て最終成形位置まで到達する。この場合、各アクチュエータに与えられる形状データは各成形工程によって異なるものである。また各アクチュエータに複数のリードフレーム形状データを与えることにより、一種類の装置で複数の半導体すなわちリード寸法、曲げ形状を異にする複数型式の半導体のリード成形を実現できる。
【００１８】
図１０はこの発明の半導体のリード成形方法に実施される制御装置５０の一例を示しており、通常、数値制御装置、プログラム・コントローラ等を使用する。図１０の構成は良く知られているものでバス１１を介してＣＰＵ１２、ＲＯＭ１３、ＲＡＭ１４、固定ディスク装置１５相互間が接続されている。ＣＰＵ１２はＲＯＭ１３に記憶されているシステムプログラム及びデータと、ＲＡＭ１４にロードされたプログラム及びデータに従って動作する。ＲＡＭ１４の中には作業者が入力したリード寸法、成形角度寸法、リード材料のスプリングバック量等をもとにリード成形パラメータを演算する一時記憶エリアである。一方、固定ディスク装置１５にはＲＡＭ１４に読み込まれＣＰＵ１２によって実行される種々のプログラムや実績のある成形工程等が記憶されている。
【００１９】
入出力装置１６は例えば磁気ディスク装置であり、予め作成しておいた成形手順や製品データ等を読み込んだり、書き込んだりすることができる。上記バス１１には更にインターフェイス回路１７，１８を介して表示手段１９や入力手段２０が接続されており、作業者との情報のやり取りが可能となっている。表示手段１９は例えばタッチパネルや液晶表示器等であり、入力手段２０は例えばタッチパネルやキーボード等がある。作業者は上記入力手段２０から成形手順、曲げの工数を指定したり、登録済みのデータを流用したりすることが出来る。
【００２０】
このように、制御装置５０は作業者からの指定情報により駆動装置２１に指令を送り、各アクチュエータ６，７の位置決め制御を行う。
なお、本実施例ではアクチュエータの数を上側５個、下側５個設けたものを示したが、アクチュエータの数は複数個であれば良い。
【００２１】
以上のように、実施の形態１では上記リード成形パンチ群を構成する個々のパンチを複数のリードに跨って配置したので、半導体パッケージから導出された複数個のリードを同時に同一形状に成形することができ、非常に厳しい平坦度が要求される半導体パッケージにおいて、数十μｍの平坦度（曲げリード端の高さにおけるばらつき）が実現できる。
【００２２】
実施の形態２．
実施の形態２はリード成形方法の変形例であり、図１１〜図１６にその成形工程のステップを示している。図中、実施の形態１で説明したものと同一部分には同一符号を示しており、その説明は省略する。
実施の形態１と異なる点は、上側ホルダー９および下側ホルダー１０が実施の形態１においては固定であり、装置のフレームを構成するに過ぎないものであるのに対し、実施の形態２ではプレス装置（図示していない）に固定されてその一部になっていることである。
すなわち、実施の形態１では成形のための駆動源はアクチュエータであるのに対し、実施の形態２では駆動源はプレス装置自体であり、アクチュエータはプレス工程の前に、単に制御装置５０から送られてくる形状データに従ってそれぞれの位置に位置決めするものである。
【００２３】
図１１は半導体パッケージ１をパッケージ受け８にハンドリングし、位置決めする初期状態を示しており、成形前リードフレーム２Ａに対して各アクチュエータ６，７は縮んだ状態にある。
次に、上側アクチュエータ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ及び下側アクチュエータ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅを、図１０に示す制御装置５０からの所定形状データに従って動作させ、リードフレーム２Ａを図１２のような予備曲げ位置に移動する。
次にプレス装置のプレス動作（型締め）を行い、上側ホルダー９および下側ホルダー１０を介してアクチュエータ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ及び下側アクチュエータ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅを駆動し、図１３に示すようにリードフレーム２Ｂを予備曲げ成形する。
【００２４】
次にプレス装置のプレス型開きを行うと共に、上側アクチュエータ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、及び下側アクチュエータ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅを開放し、一旦図１４に示すように初期状態に戻す。
続いて上側アクチュエータ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ及び下側アクチュエータ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅを所定形状データに従って動作させ、図１５のような最終曲げ位置まで移動する。
最後にプレス装置によるプレス動作（型締め）により、上側ホルダー９および下側ホルダー１０を介して上側アクチュエータ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ及び下側アクチュエータ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅを押圧し、リードフレーム２Ｃを図１６のような最終成形曲げ位置まで成形する。
続いてプレス型開きを行うと共に、上側アクチュエータ６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ及び下側アクチュエータ７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅを開放し、図１１に示すように初期状態に戻し一連の成形サイクルは終了する。
【００２５】
なお、上記実施の態様２では予備成形ステップ（図１３）を一回だけ挿入した例を示したが、実施の態様１で示したように複数の予備成形工程を経て最終成形位置まで到達するようにしても良いことはもちろんである。
この場合においても、各アクチュエータに与えられる形状データは各成形工程によって異なるものであり、また各アクチュエータに複数のリードフレーム形状データを与えることにより、一種類の装置で複数の半導体すなわちリード寸法、曲げ形状を異にする複数型式の半導体のリード成形を実現できることは言うまでもない。
【００２６】
実施の形態３．
実施の形態１では上記リード成形パンチ群を構成する個々のパンチを複数のリードに跨って配置したものを示したが、本実施例は上記リード成形パンチ群を構成する個々のパンチをそれぞれのリードに対し個別に配置したものである。
【００２７】
図１７はこの発明の実施の形態３によるリード成形装置の要部斜視図であり、図のように、半導体パッケージ１から導出される複数個のリード２の上下に、上記リード２の導出方向と直角に複数配列されたリード成形パンチ群３Ｕ、３Ｌを設けたものである。このリード成形パンチ群３Ｕ、３Ｌは、個々のパンチ４ａ、４ｂ、４ｃ、５ａ、５ｂ、５ｃが各リード２に対して個別に接近および後退できるようになっている。
すなわち、パンチ４ａと５ａ、パンチ４ｂと５ｂ、パンチ４ｃと５ｃがそれぞれ対をなして個別に成形加工を行うものである。従って、各リード２はそれぞれ同一形状のものを一時に成形することができるが、それぞれのリードの成形形状が互いに異なるものを同時に成形することも出来る。
【００２８】
図１８〜図２１はこの実施の態様３における成形方法を示すもので、図１８は側面図、図１９は正面図、図２０、図２１はそれぞれ異なった動作例を示す側面図である。各図において２２、２３はそれぞれアクチュエータ６、７を固定する定盤であり、２４、２５は半導体リード２をその付け根部分で上下から把持し、成形工程中リードを固定するストリッパである。なお、このストリッパは上述した実施の形態においても利用することができる。
図１９ではストリッパの図示を省略している。図１８、図１９においてはリード２を把持・固定した初期状態を示しており、３本のリード２に対しそれぞれのアクチュエータ６、７は離れた位置にある。
【００２９】
次に、パンチ４，５がアクチュエータ６、７の動作により任意のストロークだけ動作することにより、図２０、図２１のようにリードを所望形状に成形する。図２０、図２１は曲げ方向が互いに異なるものを示しており、アクチュエータ６、７の異なる対に異なる形状データを送り込むことにより、同一ストロークで同時にこのような互いに異なる成形形状を得ることが出来る。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば多種類の金型を必要とせず、一台の装置で半導体リードの寸法や曲げ形状の変更に容易に対応できる半導体リードの成形装置およびその使用方法が得られる効果を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１によるリード成形装置の要部斜視図である。
【図２】図１におけるリード成形装置によるリード曲げ加工の初期段階を示す図である。
【図３】図１におけるリード成形装置によるリード曲げ加工の予備成形段階を示す図である。
【図４】図１におけるリード成形装置によるリード曲げ加工の初期段階復帰状態を示す図である。
【図５】図１におけるリード成形装置によるリード曲げ加工の第２の予備成形段階（粗成形段階）を示す図である。
【図６】図１におけるリード成形装置によるリード曲げ加工の初期段階復帰状態を示す図である。
【図７】図１におけるリード成形装置によるリード曲げ加工の最終成形段階を示す図である。
【図８】図１におけるリード成形装置によるリード曲げ加工の初期段階復帰状態を示す図である。
【図９】上記図２〜図８示す成形加工の一連のステップを表すフローチャートである。
【図１０】この発明の半導体のリード成形方法に実施される制御装置の一例を示す系統図である。
【図１１】この発明の実施の形態２による半導体装置のリード成形方法の初期段階を示す図である。
【図１２】この発明の実施の形態２による半導体装置のリード成形方法の予備成形準備段階を示す図である。
【図１３】この発明の実施の形態２による半導体装置のリード成形方法の予備成形終了段階を示す図である。
【図１４】この発明の実施の形態２による半導体装置のリード成形方法の初期段階復帰状態を示す図である。
【図１５】この発明の実施の形態２による半導体装置のリード成形方法の最終成形準備段階を示す図である。
【図１６】この発明の実施の形態２による半導体装置のリード成形方法の最終成形終了段階を示す図である。
【図１７】この発明の実施の形態３によるリード成形装置の要部斜視図である。
【図１８】この発明の実施の形態３による半導体装置のリード成形方法を示す側面図である。
【図１９】この発明の実施の形態３による半導体装置のリード成形方法を示す正面図である。
【図２０】この発明の実施の形態３による半導体装置のリード成形方法の動作例を示す側面図である。
【図２１】この発明の実施の形態３による半導体装置のリード成形方法の他の動作例を示す側面図である。
【図２２】代表的な従来のリード成形装置の一例を示す正面図である。
【符号の説明】
１  半導体パッケージ、２  リード（リードフレーム）、３Ｕ、３Ｌ  リード成形パンチ群、４，５  パンチ、６，７  アクチュエータ、８  パッケージ受け、９，１０  ホルダー、２４，２５  ストリッパ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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